• 한국항행학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.459-465
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• 2017

본 논문에서는 간접낙뢰로 인한 항공기 탑재 장비의 손상을 방지하기 위한 간접낙뢰 보호회로의 설계시 고려해야 하는 사항들을 설명한다. 낙뢰로부터 유도된 서지 전압은 항공기 전기 전자장비의 기능 장애나 손상을 가져오는데 이것을 낙뢰의 간접영향이라 한다. 이러한 항공기의 낙뢰 간접영향으로부터 항공전자 장비를 보호하기 위해서는 항공기에 가해진 낙뢰로 인한 영향성을 분석하고 이에 따른 보호 설계를 각각의 장비에 적용한다. 설계된 간접낙뢰 보호회로는 PCB와 TVS다이오드에 기생하는 인덕턴스로 인해 의도치 않은 결과를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 간접낙뢰 보호회로를 구성하는 요소들에 기생하는 인덕턴스를 고려한 보호회로 설계 방법을 소개한다. 또한 설계된 보호회로의 유효성 확인을 위해 수행한 낙뢰 간접영향 검증시험 결과를 보인다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전기설비전문위원
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• pp.14-17
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• 2004

낙뢰는 본적으로 "완벽한 보호"가 불가능하며 단지 낙뢰 피해의 가능성을 최대한으로 낮추는데 그 의미가 있다. 기술 선진국의 경우 보호반경이나 보호범위는 이 범주 안에서 완벽한 보호가 됨을 명시하는 것이 아니며 어떤 보호확률을 설정하고 그 설정된 보호확률(보호효율)을 보장하는 범위가 어떻게 되는가를 나타내는 것이 보호범위(보호반경)이며 보호확률(보호효율)이 되는 개념인 것이다. 미국의 경우 NFPA에 의거하여, 보호개념의 뇌격거리를 30,45m로 명시하는 것이며 프랑스 및 유럽의 다수 국가에서는 NF C에 의거한 20,45,60m의 피격거리에 의한 보호반경(보호범위)를 명시한 것이다. 어느 것이 더 우수하고 나쁘고의 차원이 아니며 낙뢰보호의 설계시 건축물의 중요도, 낙뢰빈도수, 낙뢰전류의 크기 등 다양한 변수를 고려한 보호확률을 선정하여 보호범위를 설계하여야 할 것이다. 본 논문에서는 자체 개발된 ESE피뢰침을 통해 얻은 기술의 기본적 개념과 기술의 배경을 고찰하였으며 이를 통해 건축물의 적용시 보다 안정되고 효율 높은 낙뢰 보호를 위한 설계, 감리의 초석이 되고자 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.395-402
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• 2015

본 논문에서는 간접낙뢰로 인한 항공기 탑재 컴퓨터의 손상을 보호하기 위한 간접낙뢰 보호장치의 설계 내용 및 시험 과정을 소개한다. 낙뢰로부터 유도된 서지 전압은 항공기 전기 전자장비의 기능 장애나 손상을 가져오는데 이것을 낙뢰의 간접영향이라 한다. 이러한 항공기의 낙뢰 간접영향으로부터 항공전자 장비를 보호하기 위해서는 항공기에 가해진 낙뢰로 인한 영향성을 분석하고 이에 따른 보호 설계를 각각의 장비에 적용한다. 본 논문에서는 보호대상 장비의 간접낙뢰로 인한 손상을 방지하기 위하여 수행한 RTCA DO-160G Section22의 카테고리 분석과 선정을 통한 간접낙뢰 수준 결정, 선정된 레벨에 따른 보호회로 설계 방법을 소개한다. 또한 설계된 보호회로의 유효성 확인을 위해 수행한 낙뢰 간접영향 검증시험 결과를 보인다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.444-451
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• 2019

본 논문에서는 항공기 탑재장비의 RS-170a 영상 신호에 대한 EMI 및 낙뢰 간접영향에 대한 보호 대책을 설명한다. 항공기 탑재장비는 외부 환경으로부터 발생하는 전자파 간섭과 항공기 낙뢰 피격시 발생하는 낙뢰 간접영향으로 부터 발생하는 서지 전압에 의해 장비의 오작동이나 물리적 손상의 위험에 노출되어있다. 이러한 위험으로부터 장비를 보호하기 위해서는 전자파 간섭 및 간접 낙뢰 효과에 대한 보호 설계를 장비에 적용해야 하는데, 신호의 전압이 낮고 주파수 대역이 높을수록 보호 회로에 의한 신호 왜곡이 문제가 된다. 따라서 본 논문에서는 EMI 및 낙뢰 간접영향에 대한 일반적인 보호 설계 방법과, RS-170a 신호를 기준으로 보호 설계 적용에 따른 영상 신호 왜곡 현상을 최소화하기 위한 고려 사항을 소개한다. 그리고 이 과정에서 논한 고려 사항을 적용해 실제 장비 설계를 개선한 사례를 소개한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.445-454
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• 2014

본 논문에서는 다목적 디스플레이의 인증 과정에서 수행 했던 시험 중 간접 낙뢰의 영향성을 검증하기 위한 RTCA DO-160 F, Section 22 시험 수행을 위한 대책 설계 내용 및 시험 과정을 소개한다. 낙뢰 유도 전압은 항공기 전기 전자장비의 기능 장애또는 손상을 가져다 주는 데 이것을 낙뢰의 간접영향이라 한다. 이러한 항공기의 낙뢰 간접영향으로부터 항공전자장비를 보호하기 위해서는 항공기에 대한 낙뢰의 영향과 항공기 내부 시스템을 분석하고 해당 부품에 대한 위협 내용에 대한 보호 설계가 필요하다. 본 논문에서는 이와 같은 항공기용 다목적 디스플레이의 낙뢰에 대한 보호를 위하여 대책 수준을 결정을 위한 RTCA DO-160 F, Section 22 category 선정 방법 및 선정된 레벨에 따른 부품 선정 방법 등을 소개한다. 또한 선정된 부품의 설계 유효성을 확인하기 위하여 실제 시험 과정을 소개한다. 이와 같은 각 단계별 과정 소개를 통하여 향후 개발 예정인 항공전자 장비에 대한 낙뢰 대책 설계의 좋은 사례가 될 것으로 예상한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.664-668
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• 2018

특수구조물 중에서 특히 높은 독립적 구조물은 낙뢰에 의한 뇌격을 받을 가능성이 높다. 특수 구조물은 대체적으로 국가 산업시설물에 속하므로 낙뢰로 인한 피해는 사회적 경제적 손실이 막대하다. 이러한 낙뢰 피해 방지를 위해 낙뢰 보호시설을 설치하였으나 2015년도에 서해 대교의 지지케이블에 낙뢰로 인한 화재가 발생하여 많은 경제적 손실을 초래하였다. 이에 낙뢰 보호 시스템의 설계는 구조물에 낙뢰 위험을 분석 한 후 보호 조치를 수립해야한다. 뇌격에 대한 위험도 평가에 대한 국제적 규격은 국제전기기술위원회(IEC) 규격이 전 세계적인 규격의 근간을 이루고 있으며, 특히 해외 국가규격이나 기준은 IEC 기준으로 낙뢰 위험도 평가를 실시하여 낙뢰 보호대책시 적용하고 있다. 국내에서도 KS C IEC 62305 규격을 적용하여 위험성평가와 피뢰보강을 위한 기초자료로 활용하고, 낙뢰 보호 시스템을 설계한다. KSC IEC 측정방법으로 국내 특수교 리스크 평가에 대한 결과로는 물리적 손상 및 전자계시스템 위험 특수교는 평가대상 전체 교량 77개 교량 중 7개 교량에서 허용위험도가 높은 것으로 보고되었다. 본 논문에서는 높고 독립적 구조물의 위치에 따라 낙뢰 수에 대한 실제 정보 수집 시스템을 운영하는 모델링 시스템을 제안하기 위해 실제적인 낙뢰 정보를 분석하고 기상 관측소에서 제공 한 낙뢰수와 높은 구조물에 직접 도달하는 위험한 낙뢰 수를 비교하여 검증하는 방법을 검토하였으며, 지상에 직접적으로 도달한 낙뢰수에 따른 낙뢰위험도 산출시 확률적 보정률을 모니터링하여 적용함으로써 실효적인 낙뢰위험도 평가를 할 수 있도록 제안하고자 한다.

• 항공우주기술
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• 제4권1호
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• pp.247-259
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• 2005

자연대기 전기의 항공기에 대한 상호 작용은 비행안전 상에 많은 문제를 초래하고 있다. 상용 항공기는 년간 1회 이상의 낙뢰를 맞는 것으로 보고되고 있으며 낙뢰는 항공기의 운항안전에 큰 위협이 되고 있다. 낙뢰 유도 전압은 항공기 전기․전자장비의 기능 장애 또는 손상을 가져다 주는 데 이것을 낙뢰의 간접영향이라 한다. 이러한 항공기의 낙뢰 간접영향으로부터 항공전자장비를 보호하기 위해서는 항공기에 대한 낙뢰의 영향과 항공기 내부 시스템을 분석하고 해당 부품에 대한 위협 내용에 대한 보호 설계를 통해 달성한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제13권3호
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• pp.27-32
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• 2006

최근 기상이변으로 인한 낙뢰 및 써지의 발생빈도가 증가하고 있으며, 이에 따른 피해규모도 해마다 증대되고 있는 실정이다. 이들을 해결하기위한 보호시스템 개발이 다국적 관심분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 낙뢰와 전력 통신시스템에서 발생하는 각종 써지를 억제하기위한 새로운 구조의 보호시스템을 제안한다. 종래의 써지 보호장치들은 써지전류를 접지로 흘리는 구조로 설계되어 낙뢰, 송배전선로의 지락 및 혼촉 등 써지전류가 클 경우에 상승된 대지전위로 인해 전자 통신장비 및 기기들에 2차적 피해요인을 가져오는데 비해, 제안된 보호시스템은 대지전위의 상승을 억제하는 구조로 설계되어 2차적 피해가 발생하지 않는 이점이 있다. 개발된 써지 보호시스템의 실용성이 다양한 사고발생 시뮬레이터에 의해 입증된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권spc호
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• pp.49-55
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• 2020

항공사에서 운용되는 수송급 항공기는 평균적으로 연 1회(또는 1,000~20,000 비행시간 당 1회) 낙뢰에 피격되는 것으로 추정된다. 그러나 피격 확률이 중요한 것이 아니라 항공기가 낙뢰에 피격된다는 사실이 중요하다. 그러므로 인증 과정에서 항공기의 낙뢰보호설계가 검증되고 낙뢰 관련 감항기준에 대한 적합성이 입증되어야 한다. 본 논문에서는 우선적으로 우리나라 최초로 민간 형식증명을 획득한 KC-100 비행기 및 일부 시험 사례 분석을 통해 낙뢰에 대한 적합성 입증방법을 고찰하였다. 향후 본 논문을 바탕으로 우주발사체에 대한 낙뢰 영향성도 고찰해 볼 필요가 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권12호
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• pp.1071-1086
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• 2016

항공기는 결빙, 난기류, 낙뢰 등 환경적 요인에 의해 안전성을 위협받는다. 그 중 낙뢰는 항공기에 강한 전류와 전압을 유입시켜 고온의 열과 자기장을 발생시키므로 항공기 안정성에 큰 위협이 된다. 본 연구에서는 낙뢰의 발생원리 및 항공기 낙뢰 피격 메카니즘을 설명하고 항공기에 대한 낙뢰의 직접, 간접 영향성을 다룬다. 먼저 항공기 낙뢰 지침서인 ARP를 분석하여 항공기 낙뢰모사와 부착위치에 대한 분석을 진행하였으며, 이를 전산 시뮬레이션에 적용하였다. 또한 ABAQUS 소프트웨어를 활용한 열적, 전기적 시뮬레이션을 통해 연료탱크의 낙뢰 영향성 분석 및 낙뢰보호시스템 설계를 진행하였다. 그리고 Maxwell 방정식에 기초한 EMA3D 소프트웨어를 활용하여 항공기 전기체의 전류 흐름에 대한 전산수치해석을 진행하였다.